Il setaccio della ricerca
L’estrema capacità del bosone di Higgs di nascondersi e confondersi nel nutrito fascio delle particelle emesse dalla collisione dei protoni lanciati a velocità quasi luminale all’ interno del HLC di Ginevra, rende ancor più precaria e difficile la sua intercettazione attraverso le linee tracciate nei rivelatori, durante la sua brevissima vita.
Questo problema di scarsa “visibilità” sussiste in modo serio in quanto, le linee rivelate non sono di univoca interpretazione e la presenza di questo ormai famigerato bosone, potrebbe essere stata equivocata per la ingannevole somiglianza con le caratteristiche che in teoria si ritiene debba possedere ma che potrebbero appartenere a particelle simili.
La più esotica delle possibilità sarebbe quella di non avere individuato che la loro genesi scaturisce da un’altra opzione anche se un po’ meno probabile, quella cioè, di particelle afferenti ad una teoria diversa da quella standard ad esempio, alla supersimmetria.
Più probabilmente però, potrebbe trattarsi di un aspetto particolare plurimo di particelle similari che il campo di Higgs genera , in accordo con la “elasticità di aspettazione”, ossia con la probabilità di presenza riscontrata quando cioè, questi “quasi bosoni di Higgs” che sorgono improvvisi dalla la rottura della simmetria dei campi, conferirebbero (il condizionale è ancora d’obbligo) la massa alle particelle che transitano entro la distanza critica.
La rivelazione
Vediamo ora con ordine di seguire questa genesi particellare che avviene a circa 126 GeV
Prima di tutto vi è il campo di Higgs che per rendere l’ idea di che cosa si tratti, viene immaginato come uno spazio riempito di un fluido di forza (debole) che avvolge lo zoo di tutte le particelle contenute; figura questa da estendere però nella realtà, a tutto quanto lo spazio dell’ universo. Il bosone di Higgs è l’ espressone di forza di questo campo che assume la fondamentale importanza di conferire la massa a tutto lo zoo di particelle contemplate dalla teoria standard.
Il meccanismo del passaggio è l’ oggetto della attuale ricerca sperimentale che dovrebbe provare ciò che in teoria è stato ipotizzato ma che soltanto a riprova avvenuta, potrà entrare trionfalmente nella formulazione matematica della QED.
E’ bene dire però, che nella teoria elettrodebole il Bosone di Higgs è soltanto una dell’ espressione di campo tra le quali si evidenziano per importanza i bosoni di Gauge W+, W- e Z°.
Il complesso campo di Higgs
Il bosone di Hggs non conferisce direttamente massa alle particelle, come correntemente si dice, ma si avvale per questo dei bosoni di Gauge decadendo rapidissimamente poi, in altre quantità infinitesimali.
Per meglio comprendere il procedimento ritorniamo al campo di Higgs, che è un campo scalare, dotato cioè, di valori con un solo grado di libertà e dove il bosone di Hggs che non può avere spin, si identifica conseguentemente con la sua stessa antiparticella.
In effetti il campo di Higgs, visto più approfonditamente è un campo complesso, costituito da due campi a loro volta così formati: uno, da un doppio campo simmetrico dotato di due medesimi spin (doppietto isospin debole) e l’ altro, da un campo dotato di carica 1 (singoletto di ipercarica debole).
A questo punto per districare la matassa, come si sul dire, subentra la matematica con la quale si perviene alle caratteristiche delle forze attraverso la conoscenza dello spin, della carica e della mancanza di carica (carica 0) del bosone di Higgs.
Qui avverrebbe il miracolo della particella di Dio; il miracolo, si fa per dire, consisterebbe nell’ aver trovato sperimentalmente quella particella, che la teoria aveva matematicamente ipotizzato ma che finora, a più basse energie di quella attualmente raggiunta dal HLC (7 TeV), non dava segni di esistenza.
Il trasferimento di massa
I campi interni al campo di Higgs sono inizialmente, il campo scalare con un solo grado di libertà (per rendere l’ idea, come ad esempio il valore della temperatura); il campo vettoriale con due gradi di libertà (ad esempio i valori angolari). Il doppetto elettrodebole è collegato al campo vettoriale (due gradi di libertà) e quello del singoletto al campo scalare (un grado di libertà). Ad un certo punto si rompe la simmetria attraverso una discontinuità di campo che in questo intervallo, acquistando il terzo grado di libertà diviene tensoriale .
Per meglio comprendere come avverrebbe il trasferimento, va detto che lo scambio dell’energia (massa), dai campi ai bosoni, viene matematicamente calcolato dalle c.d. derivate covarianti (di significato contenuto nello stesso termine) che sostanzialmente quantificano l’energia contenuta nel collegamento direzionale che congiunge i campi alle particelle, esprimendone così, anche la variazione di forza (massa), ovvero, l’arco di curvatura della intensità delle forze (accelerazione) in funzione della distanza.
Bisogna però, precisare che il complesso campo di Higgs contiene anche un altro tipo di bosoni: i bosoni di Goldstone che senza entrare in particolari, sono però fondamentali per il trasferimento massa in quanto interagendo con i bosoni W+ , W- e Z° e rompono la simmetria di campo che passa due gradi di libertà, come abbiamo visto, a tre gradi polari, trasferendo proprio in virtù di questa violazione di simmetria, l’ equivalente energia di massa.
Il meccanismo del passaggio è l’ oggetto della attuale ricerca sperimentale che dovrebbe provare ciò che in teoria è stato ipotizzato ma che soltanto a riprova avvenuta, potrà entrare trionfalmente nella formulazione matematica della QED.
Il complesso campo di Higgs
Il bosone di Higgs è l’ espressone di forza di questo campo che assume la fondamentale importanza di conferire la massa a tutto lo zoo di particelle contemplate dalla teoria standard.
Il meccanismo del passaggio è l’ oggetto della attuale ricerca sperimentale che dovrebbe provare ciò che in teoria è stato ipotizzato ma che soltanto a riprova avvenuta, potrà entrare trionfalmente nella formulazione matematica della QED.
E’ bene dire però, che nella teoria elettrodebole il Bosone di Higgs è soltanto una dell’ espressione di campo tra le quali si evidenziano per importanza i bosoni di Gauge W+, W- e Z°.
Il nuovo inizio della ricerca
Il problema non finisce qui; anzi diciamo che dopo questa tappa fondamentale, la ricerca inizia da capo per avvicinarci alla mente della grande creazione.
Innanzi tutto la particella che dovrebbe rappresentare il bosone di Higgs, chiamata la particella di Dio (per attribuire a questa l’origine della massa di tutto l’universo) non si è ancora inequivocabilmente mostrata nei rivelatori del CERN in quanto le accertate presenze particellari non coinciderebbero con alcuni dei valori attesi né con la frequenza probabilistica ripetizione dei medesimi eventi (elasticità di aspettazione). Tutto ciò lascia pensare che potrebbe trattarsi di uno o più “quasi bosone di Higgs” e in tal caso probabilmente correlazionati al campo di Gauge (quindi trini) oppure, di una nuova particella esotica ma che comunque, tutti rientrerebbero nel “sigma” (probabilità) dei valori attesi, intorno appunto, ai 126GeV. D’altra parte, la non esatta corrispondenza della particella al bosone di Higgs previsto dalla teoria, lascerebbe paradossalmente sperare proprio per questa leggera differenza, come spiegato in seguito, di avere individuato la genesi del trasferimento della massa all’intero universo visibile, e di esserci così, maggiormente avvicinati alla mente della creazione.
Siamo però ancora alquanto distanti dalla unificazione delle quattro forze fondamentali della natura poiché la gravità seguita ancora sfuggire oltre al fatto che la materia oscura (che per ora si sottrae anche alla nostra comprensione) costituisce la stragrande quantità di materia dominate rispetto alla massa dell’ intero universo.
Il bosone di Higg potrebbe casomai essere la particella di un Dio minore.
Semplice ed elegante
Una conclusione di tal genere contrasta con quanto Einstein nei primi anni dello scorso secolo, aveva escogitato per definire il momento della creazione (big bang) come una “singolarità”: espressione significativa di uno spazio ed un tempo infinitesimi dei quali non era più possibile calcolare alcun dato.
Questo concetto è stato però sovvertito qualche tempo dopo dalla semplice ed elegante dimostrazione matematica di Eisenberg che stabilisce inequivocabilmente che non può esistere un punto di spazio o di tempo, al di sotto di un certo valore, da cui si possa individuare dove e quanto un evento abbia avuto origine. Cosi come non potrà esistere un punto di “singolarità” spazio-temporale in cui possa essere indicata in modo univoco soltanto una sola particella, come il bosone di Higgs attraverso il quale abbia avuto origine la grande creazione della materia di tutto l’ universo.
Il limite umano alla mente di Dio
Risalendo a ritroso nel tempo e nello spazio verso l’ infinitamente piccolo, si raggiunge un punto oltre il quale nulla è più quantificabile e tutto diviene indeterminato: indeterminato lo spazio, indeterminato il tempo, indeterminata l’energia mentre subentra l’ impossibilità di eseguire ogni altro tipo di misura. Questo limite invalicabile non è poi così tanto peregrino perché oltre alla dimostrazione matematica di Eisenberg, la convalida della universalità del principio, permea anche la filosofia della scienza in ausilio della razionalità umana del sapere fino al limite, oltre la quale subentra il paradosso, rappresentato di solito da un loop regressivo perversamente illogico. Concludendo l’ argomento con la particella di Dio, anche nel concetto di fede religiosa ad un certo livello di approfondimento, l’immagine e il nome di Dio si rivelano ineffabili e come tali, restano nella indeterminazione del pensiero trascendente di quasi tutte le religioni.
Alberto Zei
